天文学者らは冥王星の軌道をはるかに超えた新たな準惑星を発見し、この遠い領域には数百万の未発見の天体が存在することを示唆しており、その中にはおそらく地球よりも大きな世界も含まれる。
2012 VP113 と呼ばれる新たに発見された天体が、準惑星セドナは、科学者が「内部オールトの雲」と呼ぶ、遠く離れたほとんど未踏の地域の居住者であることが確認されています。さらに、2012 年の VP113 とセドナは、極寒の深さに潜む目に見えない大きな惑星によって、長いループ軌道に引き込まれた可能性があります。
「これら 2 つの天体は氷山の一角にすぎません」と、研究の共著者であるハワイのジェミニ天文台のチャドウィック・トルヒーヨ氏は Space.com に語った。 「それらは、私たちが物質がほとんどないと考えられていた太陽系の一部に存在します。これは、私たちが太陽系について実際にどれほど知っているかを示しているだけです。」
深さを探る
数十年にわたり、天文学者たちは太陽系を 3 つの主要な部分に分割してきました。1 つは地球や火星のような岩石惑星を含む内側ゾーン、もう 1 つは内側ゾーンです。巨大ガス惑星である土星が存在する中間領域、木星、天王星と海王星。そして、カイパーベルトと呼ばれる外側の領域には、冥王星のような遠く離れた氷の世界が住んでいます。
2003 年のセドナの発見は、この地図が不完全であることを示唆しました。幅約 620 マイルのセドナは信じられないほどの楕円軌道を持っており、太陽に 76 天文単位 (AU) しか近づきませんが、最も遠いところでは 940 天文単位程度まで遠ざかります。 1 AU、地球からの距離太陽、約9,300万マイルです。
そのため、セドナは太陽系のはるか外縁に位置します。比較のために、冥王星の軌道は太陽から 29 ～ 49 天文単位の距離にあります。
そして今、天文学者たちはセドナだけがそこにいるわけではないことを知っています。ワシントンDCのカーネギー科学研究所のトルヒーヨ氏とスコット・シェパード氏は、チリのセロ・トロロ米州天文台の4メートル望遠鏡に設置されたダークエネルギー・カメラを使用して2012 VP113を発見した。
同じくチリにあるラス・カンパナス天文台の6.5メートルのマゼラン望遠鏡による追跡観測は、トルヒーヨとシェパードが2012 VP113の軌道の詳細を決定し、この天体についてもう少し学ぶのに役立ちました。
天体は太陽に 80 天文単位までしか近づけず、最大 452 天文単位まで遠ざかります。研究者らによると、2012 VP113の幅は約480マイルで、主に氷で構成されている場合、準惑星として認定されるのに十分な大きさだという。定義上、準惑星は重力によって球体に成形されるのに十分な大きさでなければなりません。これが起こるために必要な質量は、オブジェクトの組成によって異なります。
これらの画像は、2012 年 11 月 5 日に約 2 時間間隔で撮影された 2012 VP113 の発見を示しています。2012 VP113 の動きは、星や銀河の定常状態の背景と比較して際立っています。 クレジット: Scott Sheppard/カーネギー科学研究所
内なるオールトの雲
セドナや 2012 VP113 のような遠方の天体を検出するのは信じられないほど困難です。天文学者が実際にチャンスを得られるのは、天体が太陽に最接近したときだけです。
科学者たちが探索した空の量に基づいて、トルヒーヨとシェパードは、天文学者が内部オールトの雲と呼ぶこの遠い領域に、セドナよりも大きな約 900 個の天体が存在する可能性があると推定しています。本当のオールトの雲は太陽系の周りにある氷の殻で、太陽からおそらく 50,000 天文単位の距離にあり、数兆個の彗星が含まれています。
実際、オールトの雲の内側にある天体の総数は、その総数を超える可能性があります。カイパーベルト研究者らによると、火星と木星の間にある主な小惑星帯もそうだという。
「これらの内側のオールトの雲の天体のいくつかは、火星シェパード氏は声明で、「オールト雲の内側の天体の多くは非常に遠くにあるため、たとえ非常に大きな天体であっても、現在の技術では検出できないほど暗すぎるからだ」と声明で述べた。
この研究は、3月26日にオンライン誌『Nature』に掲載された。
惑星X?
現時点では、天文学者はセドナと 2012 VP113 の起源や進化の歴史についてはあまり知りません。研究者らによると、これらの天体は、例えば他の星との重力相互作用によって押し出される前に、太陽に近いところで形成された可能性があり、おそらく太陽誕生星団からの「姉妹星」である可能性があるという。あるいは、オールトの雲の内部の物体は、恒星接近遭遇中に太陽が別の太陽系から摘み取った異星天体である可能性があります。
また、2012 年の VP113 とその近隣の惑星が、遠い昔に大きな惑星が外側に飛び出したときに、カイパーベルトから内側のオールトの雲に弾き飛ばされた可能性もあります。この惑星は太陽系から完全に弾き出されたのかもしれないし、あるいは最果ての地にまだ存在して発見されるのを待っているのかもしれない。
実際、セドナ、2012 VP113、およびいくつかの最も遠いカイパーベルト天体の軌道の特定の特徴は、大きくて非常に遠い「摂動体」が継続的に存在することと一致している、と研究者らは述べた。太陽から数百天文単位の距離にある地球のおよそ10倍の質量を持つ惑星が、これらの天体を現在の軌道に誘導している可能性がある。
それぞれ約 2 時間間隔で撮影した 3 枚の夜空の画像を 1 枚に結合しました。最初の画像は赤、2 番目は緑、3 番目は青に人工的に着色されました。 クレジット: スコット・S・シェパード
そのような推測は、未発見の「プラネットX「実際に存在する」とトルヒーリョ氏は強調した。しかし、太陽から250天文単位の距離にある地球質量天体は現時点では検出できない可能性が高いと指摘し、扉は開いていると述べた。
「地球質量以上の、私たちが知らない、かなりの質量の物体が存在する可能性が高まっています」と彼は言う。
より多くの内部オールト雲天体が発見されるにつれて全体像が明らかになり、天文学者はこれらの極寒の遠方天体の起源と軌道の進化にさらに多くの制約を課すことができるようになるはずです。